豎直圓臨界問題課程設(shè)計

1、基于教學目標的基于教學目標的“問題導學問題導學”課堂設(shè)計課堂設(shè)計問題串問題串 以問導教以問導教參考文獻：參考文獻：豎直圓中的兩種臨界問題豎直圓中的兩種臨界問題課程定位課程定位0101高一下同步課程高一下同步課程成績成績6060分左右的學員分左右的學員課程目標課程目標020201 能夠理解圓周運動恰好通過最高點的臨界條件，并能寫出恰好通過最高點滿足的向心力表達式 理解不脫軌對應的兩種物理情景，并能用向心力公式及找準研究過程利用動能定理解決該類型的問題02課程目標課程內(nèi)容課程內(nèi)容0303模型二模型一Q1:模型一中最高點小球受到的彈力方向如何？向心力公式如何表達Q2:模型二中最高點小球受到的彈力方向

2、如何？向心力公式如何表達？Q3:兩種模型下在最高點小球在什么情況下會掉下來？彈力向下，彈力可以向上可以向下，向上時向下時 m g+FN=mv2R m g-FN=mv2R m g+FN=mv2R模型一當彈力為零時小球會掉下來，模型二在最高點始終不會掉下來僅有重力僅有重力速度為零速度為零2minmvmgR=minvgR=例1如圖所示，兩個豎直圓弧軌道固定在同一水平地面上，半徑R相同，左側(cè)軌道由金屬凹槽制成，右側(cè)軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別為hA和hB，下列說法正確的是（）A適當調(diào)整hA，可使A球從軌道最高點飛出后，恰好落

3、在軌道右端口處B適當調(diào)整hB，可使B球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處C若使小球A沿軌道運動并且從最高點飛出，釋放的最小高度為 D若使小球B沿軌道運動并且從最高點飛出，釋放的最小高度為 5R2 5R2Q1:小球從最高點飛出后做什么運動？Q2:小球運動滿足什么規(guī)律？Q3:要使小球恰好落在軌道端口小球運動規(guī)律應滿足什么條件？Q4:要使小球A從最高點飛出在最高點小球速度應滿足什么條件？Q5:要使小球B從最高點飛出在最高點小球速度應滿足什么條件？BC零零動能定理動能定理minvgR=光滑軌道小球以一定的初速度沖上軌道Q1:如果小球能通過C點，小球后面會做什么運動？Q2:如果小球運動到O速度為零

4、，小球后面會做什么運動？Q3:如果小球運動到O以上但運動不到C點，小球后面會做什么運動？能通過最高點能通過最高點圓圓心等高處速度為零心等高處速度為零例2 如圖是一種過山車的簡易模型，它由水平軌道和在豎直平面內(nèi)的二個圓形軌道組成，B、C分別是二個圓形軌道的最低點，BC 間距L=12.5m，第一圓形軌道半徑R1=1.4m一個質(zhì)量為m=1.0kg的小球（視為質(zhì)點），從軌道的左側(cè)A點以V0=12.0m/s的初速度沿軌道向右運動小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù)=0.2，圓形軌道是光滑的假設(shè)水平軌道足夠長，圓形軌道間不相互重疊計算結(jié)果保留小數(shù)點后一位數(shù)字試求:（1）如果小球恰能通過第一圓形軌道，AB間距L1應

5、是多少；（2）在滿足（1）的條件下，如果要使小球不能脫離軌道，在第二個圓形軌道的設(shè)計中，半徑R2的范圍。Q1:題中模型是槽還是管？Q2:小球通過第一個軌道最高點速度要滿足什么條件？Q3:從AB小球做什么運動？從B到最高點小球做什么運動？Q4:求AB間距能否用運動學公式？如果可以需要什么條件？不可以怎么求AB間距？Q5:我們怎么求AB間距？Q6:是從AB，再從B最高點分析，還是直接從A最高點分析簡單？Q7:從A最高點有哪些力做功？做功正負？做了多少功？Q8:要使小球在2軌道不脫軌應滿足什么條件？Q9:若小球運動到圓心等高處速度為零，對哪一過程分析？Q10:若小球恰好能運動到2軌道最高點，應滿足什

6、么條件？對哪一過程分析？Q11:已經(jīng)算出兩個臨界半徑，那么R2的范圍如何表示？Q12:R2有沒有最大值？能通過最高點能通過最高點圓圓心等高處速度為心等高處速度為零零；動能定理動能定理速度關(guān)系速度關(guān)系2minmvmgR=課后習題課后習題0404如圖所示，兩個 圓弧軌道固定在水平地面上，半徑R相同，A軌道由金屬凹槽制成，B軌道由金屬圓管制成，均可視為光滑軌道在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用hA和hB表示，則下列說法正確的是（）A若hA=hB=2R，則兩小球都能沿軌道運動到最高點B若hA=hB=3R/2 ，由于機械能守恒，兩小球在軌道上升的最大高度為 3R/2C適當調(diào)整hA和hB，均可使兩小球從軌道最高點飛出后，恰好落在軌道右端口處D若使小球沿軌道運動并且從最高點飛出，A小球的最小高度為5R/2 ，B小球最小高度為2R01如下圖所示，讓擺球從圖中的C位置由靜止開始擺下，擺到最低點D處，擺線剛好被拉斷，小球在粗糙的水平面上由D點向左做勻減速運動，到達A孔進入半徑R=0.3m的豎直放置的光滑圓弧軌道，當擺球進入圓軌道立即關(guān)閉A孔。已知擺